ESTRUCTURA Y MORFOLOGÍA BACTERIANA

Bacteriología y Micología VeterinariaOtoño 2011MC Gerardo Castillo

PROCARIOTAS

GENERALIDADES

• Bacteria: bacterium = bastón

• Características– Procariota:

pro=primitivo, karyon=núcleo

– Ribosoma 70S– Pared bacteriana– Ausencia de esteroles– Ausencia de

mitocondrias, RE, AG– Órganos de Movilidad– Cromosoma único– Plásmidos

• Tamaño: – 0.2 a 3-4 µm de

diámetro.– Micoplasmas

(pequeñas)• Forma:– Cocos– Bacilos– Espirales– Filamentosas– Pleomórficas

MORFOLOGÍA

Tamaño pequeño intercambio más eficiente, permite mayor velocidad

metabólica

• 1 plano:– 2 cocos juntos:

Diplococos– 4-20 cocos juntos:

Estreptococos• 2 planos: Micrococos• 3 planos: Sarcina• Varios planos:– Estafilococos

COCOS

• Parejas: Diplobacilos• Cadenas: Estreptobacilos– Bacillus sp.

• Empalizada: – Corynebacterium sp.

• Bacilos curvados: – Vibrio sp.

BACILOS

• Espirilos: – Rígida: Brachispira sp.

• Espiroquetas: – Flexible: Leptospira sp.

ESPIRALES

Filamentosas

• Actinomyces sp.

MORFOLOGÍA BACTERIANA

Estafilococos Grampositivos Diplococos Gramnegativos

Estreptococos Grampositivos Cocobacilos Gramnegativos

Bacilos Grampositivos Espirilos Levaduras

Espiroquetas Diplococos Grampositivos Vibrios

Cápsula Esporas Bacilos Ácido Alcohol Resistentes

ESTRUCTURA• Estructuras permanentes

– Pared celular– Membrana

Citoplasmática (mesosomas)

– Citoplasma (ribosomas, inclusiones, ADN)

• Estructuras variables– Flagelos– Fimbrias o pili– Exopolisacáridos

(Cápsula y glicocalix) – Espora

• Protección física. • Prevención de lisis osmótica.• Ausente en Micoplasmas.• 10 – 40% peso bacteriano.• Capa gruesa en gram positivas, en gram

negativas es mucho mas delgada. • Constituido principalmente por

peptidoglicano o mureina.• Superficie externa cubierta de proteínas• Lugar de acción antibióticos β-lactámicos.

PARED CELULAR

· Péptidoglicano (mureína)2 azúcares: N-acetilglucosamina (NAG) y ácido N-acetilmurámico (NAM) (ß 1-4).Ac. Muramico: L-Alanina, D-Alanina, D-Glutámico, Lisina ( o ácidodiaminopimélico)

COMPOSICIÓN PARED CELULAR

DIFERENCIAS ENTRE GRAM (+S) Y (-S)

• Gram (+)– Varias capas de

peptidoglicano– Acidos teicoicos, carga

(-): • Poliglicerol fosfato:

Acidos lipoteicoicos (MC)

• Poliribitol fosfato: Acidos teicoicos (P)

– Funciones tipo adhesinas.– Retienen colorante Gram

(Cristal Violeta)

• Gram (-)– Una sola capa de

peptidoglicano.– No se tiñen con

Cristal violeta, si no con fucsina básica.

– En acido-alcohol resistentes, • NAM es sustituido

por N-glicosil muramico.• Acidos micolicos

PARED CELULAR GRAM (+)

PARED CELULAR GRAM (-)

• PC compleja: –Membrana externa con fosfolípidos –

proteínas (porinas) y LPS – Espacio periplasmico (periplasma:

mureína y abundantes enzimas).– Fina capa de peptidoglicano.–Membrana citoplasmatica.

• Potente endotoxina.

• Constituido por:– Lipido A (porcion

toxica, solo actua en lisis celular)

– Core (4-5 azucares) heptosas y ceto-deoxioctanoico (KDO)

– Antigeno “O” (clasificacion de microorganismos).

LPS (LIPOPOLISACARIDO)

PARED CELULAR GRAM (-)

• Membrana celular mas gruesa pueden tener esteroles y lipoglicanos.

• Son pleiomórficos• Micoplasma• Archea– No contiene peptidoglicano– Puede ser de • pseudopeptidoglicano

(pseudomureina) tiñe G+• pseudomureina cubierta de

proteina,tiñe G+–monocapa superficial de proteina o

glicoproteina, sin pseudomureina. tiñe G-

– Existen Archaea sin pared

BACTERIAS QUE NO POSEEN PARED

• Gel de alta presión osmótica.• Aspecto finamente granular• Rico en ribosomas e inclusiones de

material nutritivo.• Incluye al Nucleoide y Material genético

extracromosomico: plásmidos.

CITOPLASMA

– Cromosoma único– Carece de Membrana – ADN doble hebra

circular superenrrollado, se fija al mesósoma en la etapa previa de división celular.

– Se asocia a proteínas semejantes a histonas, configuración de “collar de perlas”

– Mantiene y conserva la estructura genetica

– Dirige el funcionamiento bacteriano

NUCLEOIDE:

–Contienen todos lo componentes necesarios para la síntesis proteica–Ribosoma 70S

(2 subunidades 30S y 50S).–Unidad

Svedberg

RIBOSOMAS

PLASMIDOS• Moléculas

circulares de DNA• Capaces de

integrarse al cromosoma o replicarse de forma autónoma

• Relativamente pocos genes

• Su información no es esencial para la bacteria

• Plásmidos de una sola copia y plásmidos multicopia

Tipo Representante

Tamaño aprox

Numero decopias

Hospedador Características fenotípicas

Factor de fertilidad

Factor F 95-100

1-3 E.ColiSalmonella

Pilus sexual

Plásmido R RP4 54 1-3 Muchas bacterias Gram-

Pilus sexualResistencia a Ap,Km,Nm,Tc

R1 80 1-3 Bacterias Gram- Resistencia a Ap,Km, Su,Sm

Plásmidos devirulencia

Ent (P307) 83 E.coli Producción deEnterotoxinas

K88 80 E.coli Antígenos deAdhesión

ColV-k30 2 E.coli Producción desideróforos

• Constituida por una bicapa fosfolipídica y proteínas.

• El acido graso hidrofóbico se orienta hacia el interior y el glicerol hidrofílico hacia el exterior.

• Carece de esteroles.• Contiene las proteínas y otros componentes

de la respiración celular y fosforilación oxidativa.

MEMBRANA PLASMÁTICA

• Permeabilidad selectiva• Fotosíntesis, síntesis de componentes de la

pared celular• Lugar de síntesis de enzimas y proteínas.• Da lugar a los mesosomas, al plegarse hacia

el interior.• Mesosomas: sitio de anclaje del cromosoide

bacteriano a la MP, participando en la separación postreplicación.

• Apéndices filamentosos helicoidales.

• Movilidad bacteriana.• Presentes solo en

bacilos.• Formado por: cuerpo

basal, un gancho y un filamento externo (flagelina).

• Buenos inmunógenos.• Antígenos flagelares se

denominan antígenos “H”.

FLAGELOS

• Disposición:– Peritrica, Monotrica,

Lofótrica y Anfitrica• Rotación:

– Rotación de anillos en el cuerpo basal.

– Rotación antihoraria, movimiento hacia adelante: corridas.

– Rotación horaria ,cese del movimiento hacia adelante: vueltas

– Corridas/ Vueltas controladas por quimioatrayentes y repelentes

… FLAGELOS

FIMBRIAS O PILI

• Microfibrillas parecidas a pelos que rodean ha algunas Gram (-).

• Constituidas por el ensamblaje de una proteína estructural “pilina”.

• Posee propiedades de adhesina.

• Fimbrias tipo 1, que se adhieren a residuos de manosa.

… PILI SEXUAL

• Son mas largos.• 2 – 3 por célula.• Se comportan

como adhesinas.• Intercambio

génico entre bacteriasCONJUGACION

• Cubierta de naturaleza polisacarida que rodea un bacteria.• Sintetizados en MP, atraviesan PC y se

establecen afuera.• Se clasifican en:

– Capsula.– Glicocalix.

EXOPOLISACÁRIDOS

• Sustancia mucosa o viscosa.• Unión firme a las bacterias• Rígidas• Protegen a las bacterias de la fagocitosis.• Factor de virulencia.• Poseen los antígenos capsulares “k”.• Debido a estructura fibrilar hidratada, no

se tiñen con tinciones habituales.• Tinción negativa o Tinta china.

… CÁPSULA

• Es Flexible• Participa en la formación de biopeliculas.• Forma colonias rodeadas de glicocalix.• Protegen de fagocitosis o acción de

antimicrobianos.• Streptococcus mutans

… GLICOCALIX

ESPORA

• Dos géneros: Bacillus sp. y Clostridium sp.

• Se originan dentro de la célula vegetativa.

• Se libera por lisis celular.

• Se produce en condiciones adversas.

• Forma muy resistente